(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源から供給される電力を、前記外部電源に接続される充電ケーブルおよび前記充電ケーブルが接続される車両側の充電口を介して受電するプラグイン電気自動車であって、
公共充電設備で用いられる共用の充電ケーブルのコネクタおよび個人所有の充電ケーブルのコネクタのいずれかと、前記充電口とが嵌合したとき、
前記共用の充電ケーブルのコネクタおよび個人所有の充電ケーブルのコネクタのいずれに対しても、前記充電口を係合状態とする第１のロック状態、
前記共用の充電ケーブルのコネクタの場合には係合状態を解除し、前記個人所有の充電ケーブルのコネクタの場合には係合状態とする第２のロック状態、
前記共用の充電ケーブルのコネクタおよび前記個人所有の充電ケーブルのコネクタのいずれに対しても、係合状態を解除する第３のロック状態、
の３段階を切り換えるロック機構と
充電状態を監視し、前記充電状態に基づいて前記ロック機構のロック状態を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）と、
を備え、
前記ＥＣＵは、
充電開始を検知した場合、前記ロック機構を前記第１のロック状態とし、
所定の充電状態を満たすことを検知した場合、前記ロック機構を前記第２のロック状態とし、
前記個人所有の充電ケーブルのコネクタの取り外し指示情報を受信した場合、前記ロック機構を前記第３のロック状態とする制御を行う
ことを特徴とするプラグイン電気自動車。
【請求項２】
前記ロック機構は、前記共用の充電ケーブルのコネクタおよび前記個人所有の充電ケーブルのコネクタのいずれに対しても、そのコネクタに向かって、前記充電口からの係脱を防止する向きに突出する突出部を備え、
前記個人所有の充電ケーブルのコネクタは、前記突出部に係止する突起部を備え、
前記突出部の突出する長さが長い方から順に、前記第１のロック状態、前記第２のロック状態、前記第３のロック状態とし、
前記第２のロック状態において、前記突起部は前記突出部に係止される
ことを特徴とする請求項１に記載のプラグイン電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車のプラグイン充電において用いられる充電ケーブルの盗難防止技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車は、一般に、電力を供給する外部電源から充電ケーブルを介して、車載のバッテリを充電する。充電中の場合において、充電ケーブルの盗難やいたずら等を防止する対策として、（１）充電中に車載バッテリに異常を検出した場合に通信網を用いて監視依頼者に通報する技術（特許文献１）、（２）充電中に他人が充電ボックスを開放したり、給電コネクタに触れたりすると警報を発する技術（特許文献２）、（３）室外に設置されている充電装置に接続されている室内コントローラが、充電中の異常時に警報を発する技術（特許文献３）、（４）車両において、充電ケーブルのコネクタの接続状態を監視し、コネクタが外されたことを検出すると警報を発する技術（特許文献４）、が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１２３９５号公報
【特許文献２】特開平０９−１０７６０５号公報
【特許文献３】特開平０９−２３３７２０号公報
【特許文献４】特開平１０−１７８７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１〜４に記載の従来技術は、公共充電設備で共用の充電ケーブルを用いて充電している場合と、個人宅等において個人所有の充電ケーブルを用いて充電している場合との、使い分けができないという問題がある。すなわち、公共充電設備では、充電が終了しているときに、他人が充電コネクタの接続を解除しようとすると、警報等が発せられてしまう。つまり、他人が充電コネクタの接続を解除することができないため、充電が終了しているにもかかわらず、公共充電施設を他人が利用できないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明では、公共充電設備で充電が終了しているときには、他人が充電コネクタの接続を解除可能とし、個人所有の充電ケーブルを用いている場合には、他人が充電コネクタの接続を解除不可とする、充電ケーブルの盗難防止技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は、外部電源から供給される電力を、前記外部電源に接続される充電ケーブルおよび前記充電ケーブルが接続される車両側の充電口を介して受電するプラグイン電気自動車であって、公共充電設備で用いられる共用の充電ケーブルのコネクタおよび個人所有の充電ケーブルのコネクタのいずれかと、前記充電口とが嵌合したとき、前記共用の充電ケーブルのコネクタおよび個人所有の充電ケーブルのコネクタのいずれに対しても、前記充電口を係合状態とする第１のロック状態、前記共用の充電ケーブルのコネクタの場合には係合状態を解除し、前記個人所有の充電ケーブルのコネクタの場合には係合状態とする第２のロック状態、前記共用の充電ケーブルのコネクタおよび前記個人所有の充電ケーブルのコネクタのいずれに対しても、係合状態を解除する第３のロック状態、の３段階を切り換えるロック機構と充電状態を監視し、前記充電状態に基づいて前記ロック機構のロック状態を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）と、を備え、前記ＥＣＵが、充電開始を検知した場合、前記ロック機構を前記第１のロック状態とし、所定の充電状態を満たすことを検知した場合、前記ロック機構を前記第２のロック状態とし、前記個人所有の充電ケーブルのコネクタの取り外し指示情報を受信した場合、前記ロック機構を前記第３のロック状態とする制御を行うことを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、ロック機構は、公共充電設備で用いられる共用の充電ケーブルの前記コネクタの場合には係合状態を解除し、個人所有の充電ケーブルの前記コネクタの場合には係合状態とする第２のロック状態を備えている。そして、ＥＣＵが所定の充電状態を満たすことを検知した場合、ロック機構を第２のロック状態に設定する。すなわち、共用の充電ケーブルの前記コネクタの場合には他人が係合状態を解除することができるが、個人所有の充電ケーブルの前記コネクタの場合には他人が係合状態を解除できない。つまり、公共充電設備において使用される共用の充電ケーブルの場合には、充電待ちの車両に対してスムーズに使いまわしをすることができる。また、個人所有の充電ケーブルの場合には、その充電ケーブルの盗難を防止することができる。
【０００８】
また、前記ロック機構は、前記共用の充電ケーブルのコネクタおよび前記個人所有の充電ケーブルのコネクタのいずれに対しても、そのコネクタに向かって、前記充電口からの係脱を防止する向きに突出する突出部を備え、前記個人所有の充電ケーブルのコネクタが、前記突出部に係止する突起部を備え、前記突出部の突出する長さが長い方から順に、前記第１のロック状態、前記第２のロック状態、前記第３のロック状態とし、前記第２のロック状態において、前記突起部は前記突出部に係止されることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、公共充電設備で用いられる共用の充電ケーブルのコネクタは特殊な形状とせず、個人所有の充電ケーブルのコネクタに突起部を備えることで、第２のロック状態を容易に実現することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、公共充電設備で充電が終了しているときには、他人が充電コネクタの接続を解除可能とし、個人所有の充電ケーブルを用いている場合には、その個人所有の充電ケーブルの使用者以外は充電コネクタの接続を解除不可とする、充電ケーブルの盗難防止技術を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態における充電ケーブルのコネクタ形状とロック機構のロックピンとの関係を示す図であり、（ａ）共用の充電ケーブルのコネクタ形状、（ｂ）個人所有の充電ケーブルのコネクタ形状、（ｃ）コネクタのロック孔とロック機構のロックピンとの関係、をそれぞれ表す。
【図２】車両側の機能の一例を示す図である。
【図３】ＥＣＵにおけるロック機構の制御フローを示す図である。
【図４】第２実施形態における充電器側コネクタと車両側充電インレットとの接続状態を示す図であり、（ａ）充電器側コネクタおよび車両側充電インレットの斜視図、（ｂ）Ａ−Ａ線の断面図（嵌合前）、（ｃ）Ａ−Ａ線の断面図（嵌合後）、をそれぞれ表す。
【図５】第２実施形態における共用の充電器側コネクタのロック状態を示す図であり、（ａ）完全ロック状態、（ｂ）中間ロック状態、（ｃ）アンロック状態、をそれぞれ表す。
【図６】第２実施形態における個人所有の充電ケーブルのコネクタのロック状態を示す図であり、（ａ）完全ロック状態、（ｂ）中間ロック状態、（ｃ）アンロック状態、をそれぞれ表す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、発明を実施するための形態（以降、「実施形態」と称す）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
第１実施形態では、ロックピンが充電ケーブルのコネクタに設けられたロック孔に挿入されることによって、コネクタと車両側の充電口とが係合される場合について説明する。
まず、公共充電設備で用いられる共用の充電ケーブルのコネクタ形状、個人所有の充電ケーブルのコネクタ形状、および各コネクタ形状と３段階のロック状態との関係について、図１を用いて説明する。なお、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、いずれも、断面図を示している。
【００１４】
図１（ａ）は、公共充電設備で用いられる、共用の充電ケーブル１０ａ（１０）のコネクタ１１ａの形状を示している。コネクタ１１ａには、ロックピン１６が挿入されるロック孔１２ａが形成されている。
また、図１（ｂ）は、車両（プラグイン電気自動車）に積んで持ち運べるような、個人所有の充電ケーブル１０ｂ（１０）のコネクタ１１ｂの形状を示している。コネクタ１１ｂには、ロックピン１６が挿入されるロック孔１２ｂが形成されている。なお、コネクタ１１ｂの形状は、コネクタ１１ａの外部に突起した部分を設けて、その突起した部分に孔を空けて、ロック孔１２ｂの深さが、ロック孔１２ａの深さより長くなるようにしている。なお、図１（ｂ）に示すプラグは、図示しない外部電源に接続される。
【００１５】
図１（ｃ）は、車両側に備えられている充電口１５に設けられたロック機構１７から突出するロックピン１６の突出長と、各コネクタ１１ａ，１１ｂのロック孔１２ａ，１２ｂとの関係を表している。
完全ロック状態（第１のロック状態）では、ロックピン１６の突出長が最も長く、各ロック孔１２ａ，１２ｂに挿入されて、各コネクタ１１ａ，１１ｂと充電口１５とを係合する。
中間ロック状態（第２のロック状態）では、ロックピン１６は、ロック孔１２ａには挿入されないため、コネクタ１１ａを充電口１５から係脱することができる。しかし、ロックピン１６は、突起した部分のロック孔１２ｂに対しては挿入されるため、コネクタ１１ｂと充電口１５とが係合される。
アンロック状態（第３のロック状態）では、ロックピン１６の突出長が最も短く、各ロック孔１２ａ，１２ｂのいずれにも挿入されないため、各コネクタ１１ａ，１１ｂは充電口１５から係脱されることができる。
なお、ロック機構１７の一例としては、例えば、特開平７−１５０８４２号公報に記載の、キーシリンダの操作等によってアンロック状態と２段階のロック状態とに変化させる公知技術を用いても良い。
【００１６】
次に、車両側に構成される機能について、図２を用いて説明する。ただし、図２は、外部電源として、交流１００Ｖまたは交流２００Ｖを用いた場合の図である。
車両２０は、車両２０に装備される各種デバイスの制御を司るマイクロコンピュータユニットとしてＥＣＵ２３を備えている。ＥＣＵ２３は、交流を直流に変換するチャージャ２４を制御し、バッテリ２５の充電状態を監視し、バッテリ２５の充電状態に基づいてロック機構１７を制御して、ロック状態（ロックピン１６の突出長）を調整する。また、ＥＣＵ２３は、キー２１等の操作によって、キーセンサ２２を介して、コネクタ１１ｂの取り外し指示情報を受信した場合、アンロック状態を指示する情報をロック機構１７に送信する。
なお、急速充電の場合には、外部電源として直流電源が用いられるため、図２に示すチャージャ２４が不要となる以外は、図２に示す構成と同様である。
【００１７】
次に、ＥＣＵにおけるロック機構の制御フローについて、図３を用いて説明する（適宜、図１，２参照）。
ステップＳ３０１では、ＥＣＵ２３は、各コネクタ１１ａ，１１ｂが充電口１５に挿入されたか否かを判定する。なお、この判定は、公知技術（例えば、特開平０５−１０３４０３号公報等）を用いて行うことができる。コネクタが挿入されていないと判定した場合（ステップＳ３０１でＮｏ）、処理はステップＳ３１１へ進む。また、コネクタが挿入されたと判定した場合（ステップＳ３０１でＹｅｓ）、処理はステップＳ３０２へ進む。
【００１８】
ステップＳ３０２では、ＥＣＵ２３は、充電が開始されたか否かを判定する。充電が開始されたか否かは、チャージャ２４またはバッテリ２５の状態を監視することによって、検知することができる。充電が開始されていないと判定した場合（ステップＳ３０２でＮｏ）、処理はステップＳ３１１へ進む。また、充電が開始されたと判定した場合（ステップＳ３０２でＹｅｓ）、処理はステップＳ３０３へ進む。
ステップＳ３０３では、ＥＣＵ２３は、ロック機構１７に完全ロック状態を指示する。
【００１９】
ステップＳ３０４では、ＥＣＵ２３は、充電に用いている充電ケーブル１０の使用者によるロック解除が行われたか否かを判定する。使用者によるロック解除が行われていないと判定した場合（ステップＳ３０４でＮｏ）、処理はステップＳ３０５へ進む。
ステップＳ３０５では、ＥＣＵ２３は、充電が終了したか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ２３は、バッテリ２５の充電状態を監視し、所定の条件を満足している場合に、充電終了と判定する。充電が終了していないと判定した場合（ステップＳ３０５でＮｏ）、処理はステップＳ３０４へ戻る。また、充電が終了していると判定した場合（ステップＳ３０５でＹｅｓ）、処理はステップＳ３０６へ進む。
【００２０】
ステップＳ３０６では、ＥＣＵ２３は、ロック機構１７に中間ロック状態を指示する。
ステップＳ３０７では、ＥＣＵ２３は、充電に用いている充電ケーブル１０の使用者によるロック解除が行われたか否かを判定する。使用者によるロック解除が行われたと判定した場合（ステップＳ３０７でＹｅｓ）、処理はステップＳ３１１へ進む。また、使用者によるロック解除が行われていないと判定した場合（ステップＳ３０７でＮｏ）、処理はステップＳ３０８へ進む。
【００２１】
ステップＳ３０８では、ＥＣＵ２３は、各コネクタ１１ａ，１１ｂが充電口１５から脱離されたか否かを判定する。なお、この判定は、公知技術（例えば、特開平０５−１０３４０３号公報等）を用いて行うことができる。コネクタが脱離されたと判定した場合（ステップＳ３０８でＹｅｓ）、処理はステップＳ３１１へ進む。また、コネクタが脱離されていないと判定した場合（ステップＳ３０８でＮｏ）、処理はステップＳ３０７へ戻る。
【００２２】
なお、ステップＳ３０４において、使用者によるロック解除が行われたと判定した場合（ステップＳ３０４でＹｅｓ）、処理はステップＳ３０９へ進む。
ステップＳ３０９では、ＥＣＵ２３は、充電中か否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ２３が、チャージャ２４またはバッテリ２５の状態を監視することによって判定する。充電中と判定した場合（ステップＳ３０９でＹｅｓ）、処理はステップＳ３１０へ進み、ＥＣＵ２３は、充電を停止し、さらに、ステップＳ３１１へ進む。また、充電中でないと判定した場合（ステップＳ３０９でＮｏ）、処理はステップＳ３１１へ進む。
ステップＳ３１１では、ＥＣＵ２３は、ロック機構１７にアンロック状態を指示する。
【００２３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態では、充電ケーブルのコネクタを車両側充電インレット（図１に示す充電口１５に相当）に嵌合したときに、コネクタに形成されているツメを、車両側充電インレットに形成されているツメかかりに係止させることによって、コネクタと車両側充電インレットとが係合される場合について、図４を用いて説明する。
【００２４】
図４（ａ）に示す充電器側コネクタ３２は、公共充電設備で用いられ、ツメ３０が形成されている。また、車両側充電インレット３３には、ツメかかり３１が形成され、充電器側コネクタ３２に形成されているツメ３０が係止される。スイッチ３５は、ツメ３０をツメかかり３１から係脱するときに用いられる。
図４（ｂ）は、嵌合前のＡ−Ａ線の断面図を表している。また、図４（ｃ）は、嵌合後のＡ−Ａ線の断面図を表し、充電器側コネクタ３２と車両側充電インレット３３とが嵌合してツメ３０がツメかかり３１に係止した状態を示している。
【００２５】
図５は、第２実施形態において、公共充電設備で用いられる共用の充電器側コネクタ３２のロック状態を示している。
図５（ａ）は完全ロック状態を示し、ロックピン１６がツメ３０を押えることによって、ツメ３０の係脱を防止している。図５（ｂ）は中間ロック状態を示し、ロックピン１６は、ツメかかり３１との間に、ツメ３０が係脱可能な最小の隙間を構成する。図５（ｃ）はアンロック状態を示し、ロックピン１６が、ツメ３０がツメかかり３１から係脱する際に、ツメ３０に接触しない程度の十分大きな隙間を構成する。
【００２６】
図６は、第２実施形態において、個人所有の充電ケーブルのコネクタ３２ｂのロック状態を示している。なお、コネクタ３２ｂは、ツメ３０ｂの部分が図５に示すツメ３０と異なっている。すなわち、ツメ３０ｂには、図５に示すツメ３０に突起部４０が形成されている。
図６（ａ）は完全ロック状態を示し、図５（ａ）の場合と同様に、ロックピン１６がツメ３０ｂを押えることによって、ツメ３０ｂの係脱を防止している。図６（ｂ）は中間ロック状態を示し、ロックピン１６は、ツメかかり３１との間に、ツメ３０が係脱可能な最小の隙間を構成するが、突起部４０によってツメ３０ｂを係止する。すなわち、中間ロック状態では、個人所有の充電ケーブルのコネクタ３２ｂは、車両側充電インレット３３から係脱されない。図５（ｃ）はアンロック状態を示し、ロックピン１６が、ツメかかり３１との間に、ツメ３０ｂに接触しない程度の十分大きな隙間を構成する。したがって、個人所有の充電ケーブルのコネクタ３２ｂは、車両側充電インレット３３から係脱される。
【００２７】
以上、第１および第２実施形態では、コネクタ１１ａ，１１ｂ，３２，３２ｂを充電口１５に係合するロック機構１７が、完全ロック状態、中間ロック状態、アンロック状態の３段落になっている。完全ロック状態では、共用の充電ケーブルのコネクタ１１ａ，３２および個人所有の充電ケーブルのコネクタ１１ｂ，３２ｂの双方が係合される。中間ロック状態では、共用の充電ケーブルのコネクタ１１ａ，３２は係脱可能となり、個人所有の充電ケーブルのコネクタ１１ｂ，３２ｂは係合された状態となる。アンロック状態では、共用の充電ケーブルのコネクタ１１ａ，３２および個人所有の充電ケーブルのコネクタ１１ｂ，３２ｂの双方とも係脱可能となる。そして、ロック機構１７は、充電中は完全ロック状態となり、充電終了後は中間ロック状態となり、取り外し許可指令があったときにはアンロック状態となる。
【００２８】
したがって、公共充電設備で充電が終了しているときには、他人が充電コネクタの接続を解除可能とし、個人所有の充電ケーブルを用いている場合には、他人がその充電コネクタの接続を解除不可とすることができる。
また、充電中は、使用者（充電している者）の意思でロック解除したときに、コネクタ１１ａ，１１ｂ，３２，３２ｂを充電口１５から係脱することができるので、盗難やいたずらを防止することができる。
また、個人所有の充電ケーブルのコネクタ１１ｂ，３２ｂは、公共充電設備で用いられる充電ケーブルのコネクタ１１ａ，３２に対して、突起を設ける等の微細な改造を行うだけで、中間ロック状態を実現することができる。
また、本実施形態では、車両をプラグイン電気自動車として説明したが、純粋な電気自動車、プラグインハイブリッド車、燃料電池車であっても構わない。
【符号の説明】
【００２９】
１０，１０ａ，１０ｂ    充電ケーブル
１１ａ，１１ｂ    コネクタ
１２ａ，１２ｂ    ロック孔
１５    充電口
１６    ロックピン（突出部）
１７    ロック機構
２０    車両（プラグイン電気自動車）
２３    ＥＣＵ
２４    チャージャ
２５    バッテリ
３０，３０ｂ    ツメ
３１    ツメかかり
３２，３２ｂ    充電器側コネクタ（コネクタ）
３３    車両側充電インレット（充電口）
４０    突起部
【図１】
0005480754.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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